Noções de codificação e compressão de som digital: - Necessidade de CODEC (COder/DECoder). - CODEC sem compressão e com compressão. - Formatos de ficheiros de audio

Necessidade de CODEC (COder/DECoder)

Um codec de áudio é um dispositivo de hardware ou um programa de computador que comprime/descomprime dados de áudio digital de acordo com um determinado tipo de arquivo de áudio ou áudio "streaming". O termo codec é uma combinação de coder-decoder ("compressor/descompressor"). O objeto do algoritmo dum codec é representar os sinais de alta fidelidade do áudio com a quantidade mínima de bits, preservando ao mesmo tempo a qualidade. Isto pode efetivamente reduzir o espaço de armazenamento e a largura de banda exigidos para transmissão do arquivo de áudio armazenado. A maioria dos codecs são implementados como bibliotecas que servem de interface para um ou mais tocadores de mídia, tais como o XMMS, Winamp ou o Windows Media Player.

Em alguns contextos, a expressão "codec de áudio" pode referir-se à implementação de hardware duma placa de som. Quando usada desta maneira, a expressão codec de áudio refere-se ao dispositivo que codifica um sinal de áudio analógico.

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CODEC sem perda e com perda

Os codecs sem perdas são codecs que codificam som ou imagem para comprimir o arquivo sem alterar o som ou imagem originais. Se o arquivo for descomprimido, o novo arquivo será idêntico ao original. Esse tipo de codec normalmente gera arquivos codificados que são entre 2 a 3 vezes menores que os arquivos originais. São muito utilizados em rádios e emissoras de televisão para manter a qualidade do som ou imagem.
Exemplos desse tipo de codec de som são o flac, shorten, wavpack e monkey's audio.

Os codecs com perdas são codecs que codificam som, gerando uma certa perda de qualidade com a finalidade de alcançar maiores taxas de compressão. Essa perda de qualidade é balanceada com a taxa de compressão para que não sejam criados artefatos perceptíveis.

Por exemplo, "Se um instrumento muito baixo toca ao mesmo tempo que outro instrumento mais alto, o primeiro é suprimido, já que dificilmente será ouvido. Nesse caso, somente um ouvido bem treinado pode identificar que o instrumento foi suprimido."

Os codecs com perdas foram criados para comprimir os arquivos de som a taxas de compressão muito altas. Por exemplo, o Vorbis e o Mp3 são codecs para som que facilmente comprimem o arquivo de som em 10 a 12 vezes o tamanho original, sem gerar artefatos significativos.

Exemplos de codecs com perdas são o Ogg Vorbis, MP3, AC3 e WMA, para som.

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Formatos de ficheiros de audio

UNIX Audio - Regra geral, este formato de ficheiro é utilizado para criar ficheiros de som para computadores UNIX ou para a Web.

MPEG Audio Layer 3 - Este é um ficheiro de som que foi comprimido utilizando o codec do MPEG Audio Layer 3, que foi desenvolvido pelo Fraunhofer Institute.

Windows Media Audio - Este é um ficheiro de som que foi comprimido utilizando o codec áudio do Microsoft Windows Media, um esquema de codificação áudio digital desenvolvido pela Microsoft, que é utilizado para distribuir música gravada, normalmente através da Internet.

Wave Form - Este formato de ficheiro áudio armazena sons em forma de ondas. Dependendo de vários factores, um minuto de som pode ocupar tão pouco como 644 kilobytes ou tanto como 27 megabytes de armazenamento.

Musical Instrument Digital Interface - Este é um formato padrão para o intercâmbio de informações musicais entre instrumentos musicais, sintetizadores e computadores.

Audio Interchange File Format - Este formato de som foi originalmente utilizado em computadores Apple e SGI (Silicon Graphics). Os ficheiros de som são armazenados num formato monoaural (mono ou de um canal) de 8 bits, que não é comprimido, podendo resultar em ficheiros de grande dimensão.